Kristal tertua di dunia mengungkapkan bahwa Bumi pernah mengalami hujan dan lautan 4 miliar tahun yang lalu

Kristal tertua di dunia menunjukkan bukti paparan air tawar dan air asin selama pembentukannya, sebuah studi baru menunjukkan. Hal ini menunjukkan bahwa bumi pada masa awal mempunyai lautan dan daratan yang dapat menampung air hujan. Meskipun dalam banyak hal terlihat seperti neraka, hal ini menunjukkan keberadaan sebuah planet yang menyerupai planet yang kita kenal sekarang lebih dari apa pun di tata surya, dan menunjukkan peluang bagi kehidupan untuk berevolusi.

Sebagian besar jejak awal Bumi telah lama didaur ulang melalui mantel, sehingga tidak ada lagi yang perlu diselidiki. Pegunungan Jack Hills di Australia Barat mengandung kristal zirkon yang berusia hingga 4,4 miliar tahun. Meskipun berukuran kecil, tertanam dalam batuan sedimen yang lebih muda, namun merupakan mineral tertua di planet ini, dan memberikan petunjuk penting tentang keadaan Bumi saat terbentuk.

Banyak zirkon menunjukkan bukti terbentuknya air, dan jenis oksigen di dalamnya mengungkapkan sifat air. Lautan mengandung air yang terutama terdiri dari atom oksigen-16, tetapi juga beberapa atom oksigen-18. “Saat air menguap, lebih banyak oksigen yang menguap.” Dr.Hugo Ollerock Molekul yang lebih ringan lebih mudah lepas, kata Curtin University kepada IFLScience. “Suhu sebagian besar dikontrol, dan semakin dekat Anda ke kutub, suhunya akan semakin ringan.” Ketika partikel-partikel yang menguap jatuh sebagai hujan, danau yang dihasilkan mengurangi ketersediaan oksigen18.

Miliaran tahun kemudian, Ollerok menjadi bagian dari tim yang membaca jenis air tempat terbentuknya zirkon berdasarkan rasio isotopnya. Sebagian besar zirkon Jack Hills yang dipelajari tim terbentuk di dalam bumi, tanpa paparan air sama sekali, atau di bawah laut. Namun, sebagian kecil memiliki nilai isotop yang konsisten dengan pembentukannya di air hujan. Perlu dicatat bahwa semua elemen dalam sampel yang diteliti ini berasal dari dua periode waktu: rentang waktu yang sempit sekitar 3,4 miliar tahun yang lalu, dan dari 3,9 hingga 4,02 miliar tahun yang lalu.

Sebelumnya, catatan geologis tertua mengenai siklus air berasal dari 3,2 miliar tahun lalu. Ahli geologi yakin bahwa siklus tersebut dimulai jauh sebelum itu, namun mereka tidak tahu berapa lama sebelum itu.

“Pada sekitar tahun 2000, teori besarnya adalah bahwa 4 miliar tahun yang lalu bumi benar-benar kering,” kata Ollerok kepada IFLScience. “Lanskapnya terpencil, langit berwarna oranye, dan daratan berwarna coklat. Kemudian pada tahun 2001 ditemukan bukti adanya air lebih dari 4 miliar tahun yang lalu. Kami tidak mengetahui komposisinya, namun hal tersebut cukup dramatis untuk mengubah paradigma tersebut. Hal ini menyebabkan terjadinya pembalikan, karena asumsi umum adalah bahwa seluruh bumi pada saat itu mungkin ditutupi oleh lautan global, dan paling banyak pulau-pulau kecil terlihat.

Namun, penelitian yang dilakukan Ollerok dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa pada saat itu, pasti terdapat daratan di mana danau air tawar dapat terbentuk, jika tidak, hujan apa pun akan bercampur dengan air laut tanpa mengubah rasio isotop.

Fakta bahwa zirkon jarang ditemukan di air tawar mungkin menunjukkan bahwa daratan ini tidak terlalu melimpah, namun hal tersebut hanya menjelaskan kejadian di satu tempat di dunia. “Sekitar 5 hingga 10 persen zirkon yang ditemukan di Jack Hills berusia 4 miliar tahun atau lebih. Persentase tertinggi berikutnya di tempat lain adalah satu dalam 10.000,” kata Ollerok kepada IFLScience. Dia menyesalkan bahwa hal ini “membiaskan pemahaman kita tentang masa awal Bumi.” Mungkin terdapat wilayah kering yang luas pada waktu itu di separuh dunia, dan sejak saat itu wilayah tersebut telah didaur ulang melalui mantel.

Absennya zirkon di air tawar 4,1 miliar tahun lalu, atau di antara kedua periode tersebut, juga tidak membuktikan bahwa Bumi tidak ada pada masa itu. Ini mungkin hilang dari sampel terbatas yang harus dikerjakan oleh tim.

Perdebatan terus berlanjut mengenai apakah kehidupan muncul di sekitar lubang hidrotermal di dasar laut, atau di “kolam kecil yang hangat”, seperti yang dikemukakan Darwin. Penelitian ini menunjukkan bahwa keduanya hadir sejak dini untuk memungkinkan pilihan mana pun.

Studi ini dipublikasikan di Ilmu alam bumi.